• 제목/요약/키워드: domain wall dynamics

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광자기 기억장치에서의 자화반전 특성 모델링 (A Modelling of magnetization reversal characteristics in magneto-optic memory system)

  • 한은실;이광형;조순철
    • 한국통신학회논문지
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    • 제19권10호
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    • pp.1849-1860
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    • 1994
  • 본 논문은 비정질 회토류 천이 급속 박막내에서의 자벽 역학(Magnetic domain wall dynamics)을 란다우 리프쉬츠 길버트 (Landau Lifshitz Gilbert) 방정식을 이용한 수치적 해석을 수행하여 연구하였다. 박막을 이차원 정방형 격자($30\times30$)로 나누고, 각 격자 셀(Cell)에 쌍극자간 존재한다고 상정하여, 이들 쌍극자간의 상호 교환 작용과 자기 이방성, 외부 인가 자계, 그리고 감자계의 영향이 고려되었다. 단축 자기 이방성이 존재하고 역방향의 자화가 존재한다고 가정된 상태에서 자벽이 형성되는 시간과 자벽의 두께를 알아보았다. 또한 외부 자계의 인가에 따른 자벽 이동을 연구하였다. 시뮬레이션 결과, 감자계를 고려했을 때 자벽 형성 시간이 상당히 빨라졌고, 평균 자벽의 이동도(Mobility)는 약간 증가되었다.

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DOMAIN WALL DYNAMICS AND EQUIVALENT CIRCUTTS IN FERROMAGNETIC MATERIALS

  • Valinzuela, R.
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 1992년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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    • pp.8-8
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    • 1992
  • The study of magnetic properties of ferro and ferri-magnetic materials has shown that, due to their different time constants, magnetisation mechanisms (domain wall displacement, spin rotation and wall bulging) can be separated by using the complex permeability formalisms, they exhibit characteristic features in $\mu$′ versus $\mu$" plots. In many cases. the elements (inductances, resistances and capacitances) of the equivalent circuit representing the friquency behaviour, can also be associated with physical parameters of the sample [1-3]. In a different approach, domain wall dynamics can be represented by a motion equation with mass, damping and restoring force terms [4]. In this paper, we show that these two approaches are consistent and how they are related.

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Dynamics of Transverse Magnetic Domain Walls in Rectangular-shape Thin-film Nanowires Studied by Micromagnetic Simulations

  • Lee, Jun-Young;Choi, Sang-Kook;Kim, Sang-Koog
    • Journal of Magnetics
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    • 제11권2호
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    • pp.74-76
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    • 2006
  • Dynamic behaviors of transverse domain walls (TDWs) in rectangular shaped thin-film magnetic nanowires with different widths under applied magnetic fields less than the Walker field were studied by micromagnetic simulations. It was found that the velocity of stable TDWs in the viscous region increases from 147 to 419 m/s and their mass decreases from $6.24{\times}10^{-23}\;to\;2.70{\times}10^{-23}kg$ with increasing strength of the applied magnetic field ranging from 5 to 20 Oe for the nanowire with a dimension of 10 nm in thickness and $5{\mu}m$ in length, and 50 nm in width. With increasing the width of nanowires from 50 to 125 nm at a specific field strength of 5 Oe, the TDW's velocity also increases from 147 to 246 m/s and its mass decreases from $6.24{\times}10^{-23}\;to\;5.91{\times}10^{-23}kg$.

강자성체의 히스테리시스 역 보상 모델 (Inverse Compensation of Hysteresis in Ferromagnetic Materials)

  • 박영우;한광섭
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.1470-1474
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    • 2004
  • This paper addresses the development of inverse compensation techniques for a class of ferromagnetic transducers including magnetostrictive actuators. In this work, hysteresis is modeled through the domain wall theory originally proposed by Jiles and Atherton[1]. This model is based on the quantification of the energy required to translate domain walls pinned at inclusions in the material with the magnetization at a given field level specified through the solution of an ordinary differential equation. A complementary differential equation is then employed to compute the inverse which can be used to compensate for hysteresis and nonlinear dynamics in control design.

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Concepts for Domain Wall Motion in Nanoscale Ferromagnetic Elements due to Spin Torque and in Particular Oersted Fields

  • Klaui, Mathias;Ilgaz, Dennis;Heyne, Lutz;Kim, June-Seo;Boulle, Olivier;Schieback, Christine;Zinser, Fabian;Krzyk, Stephen;Fonin, Mikhail;Rudiger, Ulrich;Backes, Dirk;Heyderman, Laura J.;Mentes, T.O.;Locatelli, A.
    • Journal of Magnetics
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    • 제14권2호
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    • pp.53-61
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    • 2009
  • Herein, different concepts for domain wall propagation based on currents and fields that could potentially be used in magnetic data storage devices based on domains and domain walls are reviewed. By direct imaging, we show that vortex and transverse walls can be displaced using currents due to the spin transfer torque effect. For the case of field-induced wall motion, particular attention is paid to the influence of localized fields and local heating on the depinning and propagation of domain walls. Using an Au nanowire adjacent to a permalloy structure with a domain wall, the depinning field of the wall, when current pulses are injected into the Au nanowire, was studied. The current pulse drastically modified the depinning field, which depended on the interplay between the externally applied field direction and polarity of the current, leading subsequently to an Oersted field and heating of the permalloy at the interface with the Au wire. Placing the domain wall at various distances from the Au wire and studying different wall propagation directions, the range of Joule heating and Oersted field was determined; both effects could be separated. Approaches beyond conventional field- and current-induced wall displacement are briefly discussed.

미세자기 동역학을 이용한 강자성 나노선의 자기 잡음 연구 (Micromagnetic Analysis of Thermal Magnetization Fluctuations in Ferromagnetic Nanowires)

  • 윤정범;유천열;조영훈;박승영;정명화
    • 한국자기학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.1-7
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    • 2010
  • 강자성 나노선에 형성된 자벽의 자기적 특성을 연구하기 위해 미세 자기 동역학을 이용하여 열적 자기 잡음에 대한 연구를 수행하였다. 열적 요동에 의한 자기 잡음 연구는 자성체의 중요한 물리량인 자화율이나 자기 공명 주파수와 같은 물리적 특성에 대한 정보를 제공해 주며, 이는 스핀 동역학의 연구에 있어서 중요한 역할을 한다. 본 연구는 강자성 나노선에서의 자기 구조가 단일 자구를 형성하고 있는 경우와 두 개의 자구 사이에 자벽이 있는 경우에 대해서 열적 자기 잡음을 분석하였다. 그 중 단일 자구일 경우에 열적 요동에 의한 공명 주파수는 완전한 타원체 모형에서 탈자기화 상수를 고려한 Kittel 방정식으로 매우 잘 설명됨을 확인하였고, 자벽이 존재하는 경우에는 단일 자구에 의한 공명 주파수 이외에 추가된 공명주파수를 확인 할 수 있었다. 국소적인 분석을 통해 앞에서 언급한 추가 공명 주파수는 자벽에서 발생하며 단일 자구에 의한 공명 주파수에 비해서 낮은 주파수를 가짐을 확인하였다.

SUBMICRON-RESOLUTION DOMAIN REVERSAL STUDY OF Co-BASED MULTILAYERS USING MAGNETO-OPTICAL MICROSCOPE MAGNETOMETER (MOMM)

  • Shin, Sung-Chul;Choe, Sug-Bong
    • 한국자기학회:학술대회 개요집
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    • 한국자기학회 2000년도 International Symposium on Magnetics The 2000 Fall Conference
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    • pp.121-146
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    • 2000
  • A novel system of magneto-optical microscope magnetometer (MOMM), capable of simultaneous local problems of magnetic properties as well as real-time magnetic domain evolution imaging of ferromagnetic thin films with 400-nm spatial resolution, New findings in domain reveral dynamics of Co-based multilayers: The reversal ratio of V/R is a governing physical parameter. The activation volumes of wall-motion and nucleation processes are generally unequal. Submicron-scale local coercivity variation determines domain reversal dynamics. A thermally activated relaxation process during domain reversal is existed on the submicron-scale in realistic films. Local variation of magnetic properties should be considered for a realistic simulation. The fantastic capabilities of the MOMM can open many possibilities to broaden and deepen our understanding of domain reversal phenomena in ferromagnetic thin films.

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강자성 Co0.5Fe0.5 합금 박막에서의 자화역전현상 연구 (Study on Magnetization Reversal Behavior in Ferromagnetic Co0.5Fe0.5 Alloy Films)

  • 류광수
    • 한국자기학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.180-184
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    • 2015
  • 실시간 자구 관찰이 가능한 광자기 현미경을 이용하여 강자성 나노자성체 CoFe 박막에서의 자화역전현상을 연구하였다. 흥미롭게도, 박막의 두께가 증가함에 따라 자구벽의 운동이 단일 자구벽의 운동 성향에서 무작위적인 자구들의 역전 성향으로 변함을 알 수 있었다. 또한, 자구벽 운동에서의 자구들의 점프사이즈들의 통계적인 해석 결과, CoFe박막에서의 자구역전현상이 임계지수 ${\tau}{\sim}1.33$를 가지는 임계축척현상을 보임을 알 수 있었다.